本发明涉及的是一种化工技术领域的方法，具体是一种铱催化不对称转移氢化炔酮制备手性炔醇的方法。
背景技术：
光学活性手性炔醇是合成手性药物和具有重要生理活性天然产物分子的重要手性原料，而通过炔酮化合物的不对称催化转移氢化是合成光学活性手性炔醇的重要方法。不对称催化转移氢化由于其条件温和，操作简便、安全，近年来得到了快速的发展，并已在手性炔醇的制备方面得到了广泛的应用(blackera.j.inhandbookofhomogenoushydrogenation，ed.devries，j.g.andelsevier，c.j.wiley-vch，weinheim，2007，p.1215-1244)。经过对现有技术文献检索，现有的文献报道主要采用noyori等发展的手性双膦的钌催化剂ru-tsdpen以及用iproh/koh或者hco2h/net3为氢源来实现(matsummura，k.；hashiguchi，s.；ikariya，t.；noyori，r.j.am.chem.soc.1997，119，8738)。这些已发展的不对称催化转移氢化炔酮合成手性炔醇的方法，仍然存在一些缺点和不足。如采用iproh/koh为氢源的体系，溶剂价格较贵，强碱的使用也极大的限制了炔酮类底物的适用范围；采用hco2h/net3为氢源的体系，反应溶剂和催化剂的回收较难，环境友好性差。而本发明是一种新的不对称催化转移氢化炔酮制备手性炔醇的方法，采用廉价易得的甲酸盐为氢源、环境友好且可再生的生物质资源乙醇为溶剂，通过超高效手性螺环吡啶胺基膦配体的铱催化剂(xie，j.-h.；liu，x.-y.；xie，j.-b.；wang，l.-x.；zhou，q.-l.angew.chem.，int.ed.2011，50，7329；zhou，q.-l.；xie，j.-h.；liu，x.-y.；xie，j.-b.；wang，l.-x.wo2012065571a1；zhou，q.-l.；xie，j.-h.；liu，x.-y.；xie，j.-b.；wang，l.-x.cn102040625b)来实现炔酮中碳氧双键(c＝o)的选择性不对称转移氢化，从而制备相应的手性炔醇。该铱催化不对称转移氢化炔酮合成手性炔醇的效率和选择性高，可获得高达99％的收率和达到98％ee的对映选择性，且反应的条件非常温和、操作简单，溶剂和催化剂可以回收再利用，实为一种绿色、高效、高选择性制备手性炔醇的安全、实用新方法。
技术实现要素：
本发明的针对现有技术存在的上述不足，提供一种不对称催化转移氢化炔酮的方法，从而为制备光学活性炔醇提供绿色、高效、实用新方法。
本发明不对称催化转移氢化炔酮的方法，其特征在于在手性螺环吡啶胺基膦配体的铱催化剂催化下，对炔酮进行不对称催化转移氢化，得到光学活性的手性炔醇。
本发明的不对称催化转移氢化炔酮的方法，其特征在于用廉价易得的甲酸盐为氢源，绿色可再生的生物质资源乙醇对炔酮进行不对称催化转移氢化，得到光学活性的手性炔醇。
本发明的方法所得到的光学活性手性炔醇的构型既可以是(r)-构型也可以是(s)-构型。
本发明的积极效果是：它是一种绿色、高效、高选择性、经济、可操作性好、环境友好、以及适合工业生产的新方法。能够在较低的催化剂用量下，获得高达99％的收率和达到98％ee的高对映选择性，且反应的条件非常温和、操作简单、安全。
具体实施方式
根据本发明，为了实现不对称催化转移氢化炔酮的方法，可以对具有通式为(1)的炔酮进行不对称催化转移氢化。其催化转移氢化反应过程是：
在氩气或氮气保护下，于乙醇中加入炔酮、催化剂、甲酸盐，并在适宜温度下搅拌反应3～50小时得到光学活性手性炔醇。
在通式(1)和(2)中：
r1、r2为氢原子或卤原子、c1～c8烷基、c1～c8卤代烷基、c2～c8链烯基、c5～c14芳基烷基、c6～c12芳基烯基、-(c1～c8烷基)-or5，r5是c1～c8烷基、c5～c14芳基烷基或c4～c15芳基，n＝1～5；
所得通式为(2)的手性炔醇的构型既可以是(r)-构型也可以是(s)-构型。
适宜的手性螺环吡啶胺基膦配体包括如下结构式所示：
其中，dtb为3，5-二叔丁基苯基；xyl为3，5-二甲基苯基；tbu为叔丁基；
铱催化剂的结构既可是(r)-构型也可以是(s)-构型；
本发明中“c1～c8烷基”表示直链或支链的含有至多10个碳原子的烷基，例如甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基、己基、叔己基、庚基、异庚基、辛基及异辛基。类似地，“c1～c8烷氧基”表示通过氧原子连接的如上文所定义的烷基，如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等。“芳基”表示具有芳香环结构性质的取代基，如苯基、呋喃基、噻吩基、吡啶基、喹啉基、吲哚基，以及芳环上带有不同取代基的芳基，如对甲苯基，对甲氧基苯基，对氯苯基等。“链烯基”表示含有双键的链状烷基，如烯丙基、丙烯基，1-丁烯基，2-丁烯基等。
本发明所述的不对称催化转移氢化炔酮中所使用的手性螺环吡啶胺基膦配体的铱催化剂按文献方法的制备(xie，j.-h.；liu，x.-y.；xie，j.-b.；wang，l.-x.；zhou，q.-l.angew.chem.，int.ed.2011，50，7329；zhou，q.-l.；xie，j.-h.；liu，x.-y.；xie，j.-b.；wang，l.-x.wo2012065571a1；zhou，q.-l.；xie，j.-h.；liu，x.-y.；xie，j.-b.；wang，l.-x.cn102040625b)。具体制备方法如下：
在1～10atm氢气压力下，反应温度为25～40℃的条件下，1当量的铱金属前体(如[ir(cod)cl]2(cod＝环辛二烯)、[ir(cod)2]bf4、[ir(cod)2]pf6、[ir(cod)2]sbf6、[ir(cod)2]otf)与1～1.2当量的手性螺环吡啶胺基膦配体在有机溶剂中络合反应0.5～4小时，脱溶得到相应的铱催化剂。
本发明所采用的铱催化剂优选[ir(cod)cl]2作为前体，(s)-n-(3-甲基吡啶-2-甲基)-7-二-(3，5-二叔丁基苯基)膦基-7′-氨基-1，1′-螺二氢茚作为配体。
本发明所述的不对称催化转移氢化炔酮中所使用的氢源为甲酸的金属盐(如甲酸钾、甲酸钠、甲酸铯、甲酸锂)。
本发明所述的不对称催化转移氢化炔酮中所使用的溶剂乙醇。
根据本发明，在进行不对称催化转移氢化反应时，反应的温度为40-100℃，底物炔酮和催化剂的摩尔比为100∶1-1000∶1，氢源的浓度为0.002-0.1m，底物的浓度为0.001-2.0m，不对称催化转移氢化反应的时间为3-50小时。
本发明通过下列实施实例进一步举例说明，但以下实例仅有助于进一步理解本发明，但不能限制本发明的内容。
在下面的实施例中，根据r1和r2的取代基不同用1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h、1i、1j、1k、1l、1m、1n表示各种不同的以通式(1)表示的炔酮，并且用2a、2b、2c、2d、2e、2f、2g、2h、2i、2j、2k、2l、2m、2n表示各种不同的以通式(2)表示的手性炔醇。
另外，不言而喻，通过本发明的方法，由1a不对称氢化生成2a，由1b不对称氢化生成2b，由1c不对称氢化生成2c，由1d不对称氢化生成2d，由1e不对称氢化生成2e，由1f不对称氢化生成2f，由1g不对称氢化生成2g，由1h不对称氢化生成2h，由1i不对称氢化生成2i，由1j不对称氢化生成2j，由1k不对称氢化生成2k，由1l不对称氢化生成2l，由1m不对称氢化生成2m，由1n不对称氢化生成2n。
实施例1：
手性螺环吡啶胺基膦配体的铱催化剂的制备，以铱催化剂l4为例。
在1atm氢气氛围下，将[ir(cod)cl]2(60mg，0.09mmol)和(r)-n-(3-甲基吡啶-2-甲基)-7-二-(3，5-二叔丁基苯基)膦基-7′-氨基-1，1′-螺二氢茚(141mg，0.188mmol)溶于乙醇(8ml)中，室温下搅拌反应3小时，减压脱溶得到淡黄色固体。该固体直接用于氢化反应中。
其余铱催化剂按照相同的方法制备。
实施例2：
2a(r1＝h，r2＝me)的制备
在手套箱中称取催化剂(l4·ir(cod)cl·h)2.0μmol和甲酸钠0.4mmol于25ml干燥洁净装有搅拌子的schlenk管中。密封好后取出，在氮气保护下加入2ml无水乙醇，充分搅拌溶解后，加入相应的1a(r1＝h，r2＝me)(0.2mmol)，然后补加3ml无水乙醇，60℃下搅拌反应，8h反应完全，收率99％，对映体过量值为96％。2a：1hnmr(400mhz，cdcl3)：δ7.44-7.42(m，2h)，7.30(dd，j＝7.0，3.0hz，3h)，4.79-4.73(m，1h)，1.96(d，j＝3.9hz，1h)，1.56(d，j＝6.6hz，3h).13cnmr(100mhz，cdcl3)：δ132.4，129.1，129.0，123.3，91.6，84.7，59.6，25.1.
实施例3：
2b(r1＝h，r2＝et)的制备
在手套箱中称取催化剂(l4·ir(cod)cl·h)2.0μmol和甲酸钠0.4mmol于25ml干燥洁净装有搅拌子的schlenk管中。密封好后取出，在氮气保护下加入2ml无水乙醇，充分搅拌溶解后，加入相应的1b(r1＝h，r2＝et)(0.2mmol)，然后补加3ml无水乙醇，60℃下搅拌反应，11h反应完全，收率99％，对映体过量值为96％。2b：1hnmr(400mhz，cdcl3)：δ7.44-7.42(m，2h)，7.31-7.29(m，3h)，4.56(t，j＝6.4hz，1h)，2.13(s，1h)，1.87-1.79(m，2h)，1.08(t，j＝7.4hz，3h).13cnmr(100mhz，cdcl3)：δ131.7，128.4，128.3，122.7，90.0，84.9，64.2，31.0，9.6.
实施例4：
2c(r1＝h，r2＝ipr)的制备
在手套箱中称取催化剂(l4·ir(cod)cl·h)2.0μmol和甲酸钠0.4mmol于25ml干燥洁净装有搅拌子的schlenk管中。密封好后取出，在氮气保护下加入2ml无水乙醇，充分搅拌溶解后，加入相应的1c(r1＝h，r2＝ipr)(0.2mmol)，然后补加3ml无水乙醇，60℃下搅拌反应，40h反应完全，收率90％，对映体过量值为84％。2c：1hnmr(400mhz，cdcl3)：δ7.44(dd，j＝6.3，2.6hz，2h)，7.32-7.30(m，3h)，4.40(d，j＝4.6hz，1h)，2.00(m，1h)，1.94(s，1h)，1.07(dd，j＝8.9，6.9hz，6h).13cnmr(100mhz，cdcl3)：δ131.7，128.4，128.3，122.7，88.9，85.6，77.4，77.1，76.7，68.4，34.7，18.2，17.6.
实施例5：
2d(r1＝h，r2＝cf3)的制备
在手套箱中称取催化剂(l4·ir(cod)cl·h)2.0μmol和甲酸钠0.4mmol于25ml干燥洁净装有搅拌子的schlenk管中。密封好后取出，在氮气保护下加入2ml无水乙醇，充分搅拌溶解后，加入相应的1d(r1＝h，r2＝cf3)(0.2mmol)，然后补加3ml无水乙醇，60℃下搅拌反应，3h反应完全，收率99％，对映体过量值为98％。2d：1hnmr(400mhz，cdcl3)δ7.51-7.46(m，2h)，7.42-7.32(m，3h)，4.91(q，j＝5.7hz，1h)，2.29(brs，1h).13cnmr(101mhz，cdcl3)δ132.0，129.5，128.5，122.7(q，j＝280hz)，121.0，87.9，80.5，62.9(q，j＝36.5hz).
实施例6：
2e(r1＝h，r2＝(ch2)2co2et)的制备
在手套箱中称取催化剂(l4·ir(cod)cl·h)2.0μmol和甲酸钠0.4mmol于25ml干燥洁净装有搅拌子的schlenk管中。密封好后取出，在氮气保护下加入2ml无水乙醇，充分搅拌溶解后，加入相应的1e(r1＝h，r2＝(ch2)2co2et)(0.2mmol)，然后补加3ml无水乙醇，60℃下搅拌反应，4h反应完全，收率86％，对映体过量值为96％。2e：1hnmr(400mhz，cdcl3)δ7.46-7.41(m，2h)，7.35-7.30(m，3h)，4.72(q，j＝5.9hz，1h)，4.15(q，j＝7.1hz，2h)，2.66-2.55(m，2h)，2.18-2.09(m，2h)，1.27(t，j＝7.1hz，3h).13cnmr(100mhz，cdcl3)δ173.8，131.7，129.1，128.3，122.4，89.1，85.4，69.6，60.7，32.5，30.1，14.2.
实施例7：
2f(r1＝h，r2＝(ch2)3co2et)的制备
在手套箱中称取催化剂(l4·ir(cod)cl·h)2.0μmol和甲酸钠0.4mmol于25ml干燥洁净装有搅拌子的schlenk管中。密封好后取出，在氮气保护下加入2ml无水乙醇，充分搅拌溶解后，加入相应的1f(r1＝h，r2＝(ch2)3co2et)(0.2mmol)，然后补加3ml无水乙醇，60℃下搅拌反应，12h反应完全，收率93％，对映体过量值为95％。2f：1hnmr(400mhz，cdcl3)δ7.45-7.39(m，2h)，7.32-7.27(m，3h)，4.67-4.58(m，1h)，4.13(q，j＝7.1hz，2h)，2.39(t，j＝6.9hz，2h)，2.31-2.21(m，4h)，1.92-1.80(m，1h)，1.25(t，j＝7.1hz，3h).13cnmr(100mhz，cdcl3)δ173.6，131.7，128.4，128.3，122.6，89.8，85.0，62.5，60.4，37.1，33.9，20.6，14.2.
实施例8：
2g(r1＝4-me，r2＝me)的制备
在手套箱中称取催化剂(l4·ir(cod)cl·h)2.0μmol和甲酸钠0.4mmol于25ml干燥洁净装有搅拌子的schlenk管中。密封好后取出，在氮气保护下加入2ml无水乙醇，充分搅拌溶解后，加入相应的1g(r1＝4-me，r2＝me)(0.2mmol)，然后补加3ml无水乙醇，60℃下搅拌反应，24h反应完全，收率95％，对映体过量值为95％。2g：1hnmr(400mhz，cdcl3)：δ7.32(d，j＝8.0hz，2h)，7.11(d，j＝7.9hz，2h)，4.81-4.69(q，j＝6.6hz，1h)，2.34(s，3h)，2.06(s，1h)，1.55(d，j＝6.6hz，3h).13cnmr(100mhz，cdcl3)：δ138.5，131.6，129.1，119.5，90.3，84.2，58.9，24.5，21.5.
实施例9：
2h(r1＝4-meo，r2＝me)的制备
在手套箱中称取催化剂(l4·ir(cod)cl·h)2.0μmol和甲酸钠0.4mmol于25ml干燥洁净装有搅拌子的schlenk管中。密封好后取出，在氮气保护下加入2ml无水乙醇，充分搅拌溶解后，加入相应的1h(r1＝4-meo，r2＝me)(0.2mmol)，然后补加3ml无水乙醇，60℃下搅拌反应，30h反应完全，收率99％，对映体过量值为96％。2h：1hnmr(400mhz，cdcl3)：δ7.36(d，j＝8.8hz，2h)，6.83(d，j＝8.8hz，2h)，4.74(q，j＝6.2hz，1h)，3.81(s，3h)，1.92(s，1h)，1.54(d，j＝6.6hz，3h).13cnmr(100mhz，cdcl3)：δ159.5，132.9，114.5，113.8，89.4，83.8，58.8，55.1，24.3.
实施例10：
2i(r1＝4-cl，r2＝me)的制备
在手套箱中称取催化剂(l4·ir(cod)cl·h)2.0μmol和甲酸钠0.4mmol于25ml干燥洁净装有搅拌子的schlenk管中。密封好后取出，在氮气保护下加入2ml无水乙醇，充分搅拌溶解后，加入相应的1i(r1＝4-cl，r2＝me)(0.2mmol)，然后补加3ml无水乙醇，60℃下搅拌反应，7h反应完全，收率92％，对映体过量值为96％。2i：1hnmr(400mhz，cdcl3)：δ7.44-7.42(m，2h)，7.30(dd，j＝7.0，3.0hz，3h)，4.79-4.73(m，1h)，1.96(d，j＝3.9hz，1h)，1.56(d，j＝6.6hz，3h).13cnmr(100mhz，cdcl3)：δ132.4，129.1，129.0，123.3，91.6，84.7，59.6，25.1.
实施例11：
2j(r1＝4-br，r2＝me)的制备
在手套箱中称取催化剂(l4·ir(cod)cl·h)2.0μmol和甲酸钠0.4mmol于25ml干燥洁净装有搅拌子的schlenk管中。密封好后取出，在氮气保护下加入2ml无水乙醇，充分搅拌溶解后，加入相应的1j(r1＝4-br，r2＝me)(0.2mmol)，然后补加3ml无水乙醇，60℃下搅拌反应，7h反应完全，收率96％，对映体过量值为97％。2j：1hnmr(400mhz，cdcl3)：δ7.44(d，j＝8.4hz，2h)，7.28(d，j＝8.5hz，2h)，4.74(q，j＝6.5hz，1h)，1.96(s，1h)，1.55(d，j＝6.6hz，3h).13cnmr(100mhz，cdcl3)：δ134.3，132.7，128.5，120.9，92.7，82.8，58.7，24.1.
实施例12：
2k(r1＝3-me，r2＝me)的制备
在手套箱中称取催化剂(l4·ir(cod)cl·h)2.0μmol和甲酸钠0.4mmol于25ml干燥洁净装有搅拌子的schlenk管中。密封好后取出，在氮气保护下加入2ml无水乙醇，充分搅拌溶解后，加入相应的1k(r1＝3-me，r2＝me)(0.2mmol)，然后补加3ml无水乙醇，60℃下搅拌反应，10h反应完全，收率98％，对映体过量值为97％。2k：1hnmr(400mhz，cdcl3)：δ7.36(d，j＝8.8hz，2h)，6.83(d，j＝8.8hz，2h)，4.74(q，j＝6.2hz，1h)，3.81(s，3h)，1.92(s，1h)，1.54(d，j＝6.6hz，3h).13cnmr(100mhz，cdcl3)：δ159.5，132.9，114.5，113.8，89.4，83.8，58.8，55.1，24.3.
实施例13：
2l(r1＝3-cl，r2＝me)的制备
在手套箱中称取催化剂(l4·ir(cod)cl·h)2.0μmol和甲酸钠0.4mmol于25ml干燥洁净装有搅拌子的schlenk管中。密封好后取出，在氮气保护下加入2ml无水乙醇，充分搅拌溶解后，加入相应的1l(r1＝3-cl，r2＝me)(0.2mmol)，然后补加3ml无水乙醇，60℃下搅拌反应，8h反应完全，收率99％，对映体过量值为96％。2l：1hnmr(400mhz，cdcl3)δ7.42(t，j＝1.6hz，1h)，7.32-7.28(m，2h)，7.26-7.21(m，1h)，4.75(q，j＝6.5hz，1h)，1.92(s，1h)，1.55(d，j＝6.6hz，3h).13cnmr(100mhz，cdcl3)δ133.9，131.4，129.5，129.3，128.5，124.1，91.9，82.5，58.6，24.1.
实施例14：
2m(r1＝2-meo，r2＝me)的制备
在手套箱中称取催化剂(l4·ir(cod)cl·h)2.0μmol和甲酸钠0.4mmol于25ml干燥洁净装有搅拌子的schlenk管中。密封好后取出，在氮气保护下加入2ml无水乙醇，充分搅拌溶解后，加入相应的1m(r1＝2-meo，r2＝me)(0.2mmol)，然后补加3ml无水乙醇，60℃下搅拌反应，8h反应完全，收率99％，对映体过量值为96％。2m：1hnmr(400mhz，cdcl3)δ7.39(dd，j＝7.5，1.6hz，1h)，7.33-7.25(m，1h)，6.93-6.83(m，2h)，4.81(q，j＝6.6hz，1h)，3.87(s，3h)，2.45(s，1h)，1.57(d，j＝6.6hz，3h).13cnmr(101mhz，cdcl3)δ159.9，133.7，129.9，120.5，111.7，110.6，95.2，80.2，59.0，55.8，24.3.
实施例15：
2n(r1＝2-cl，r2＝me)的制备
在手套箱中称取催化剂(l4·ir(cod)cl·h)2.0μmol和甲酸钠0.4mmol于25ml干燥洁净装有搅拌子的schlenk管中。密封好后取出，在氮气保护下加入2ml无水乙醇，充分搅拌溶解后，加入相应的1n(r1＝2-cl，r2＝me)(0.2mmol)，然后补加3ml无水乙醇，60℃下搅拌反应，10h反应完全，收率96％，对映体过量值为91％。2n：1hnmr(400mhz，cdcl3)：δ7.46(dd，j＝7.4，1.9hz，1h)，7.39(dd，j＝7.9，1.2hz，1h)，7.25(dt，j＝7.8，2.2hz，1h)，7.20(td，j＝7.5，1.4hz，1h)，4.81(q，j＝6.6hz，1h)，2.01(s，1h)，1.59(d，j＝6.6hz，3h).13cnmr(100mhz，cdcl3)δ135.9，133.4，129.5，129.2，126.4，122.5，96.2，80.8，58.9，24.3.
实施例16：
2a(r1＝h，r2＝me)的制备
在手套箱中称取催化剂(l6·ir(cod)cl·h)2.0μmol和甲酸钠0.4mmol于25ml干燥洁净装有搅拌子的schlenk管中。密封好后取出，在氮气保护下加入2ml无水乙醇，充分搅拌溶解后，加入相应的1a(r1＝h，r2＝me)(0.2mmol)，然后补加3ml无水乙醇，60℃下搅拌反应，20h反应完全，收率47％，对映体过量值为78％。
实施例17：
2a(r1＝h，r2＝me)的制备
在手套箱中称取催化剂(l5·ir(cod)cl·h)2.0μmol和甲酸钠0.4mmol于25ml干燥洁净装有搅拌子的schlenk管中。密封好后取出，在氮气保护下加入2ml无水乙醇，充分搅拌溶解后，加入相应的1a(r1＝h，r2＝me)(0.2mmol)，然后补加3ml无水乙醇，60℃下搅拌反应，8h反应完全，收率97％，对映体过量值为94％。
实施例18：
2a(r1＝h，r2＝me)的制备
在手套箱中称取催化剂(l1·ir(cod)cl·h)2.0μmol和甲酸钠0.4mmol于25ml干燥洁净装有搅拌子的schlenk管中。密封好后取出，在氮气保护下加入2ml无水乙醇，充分搅拌溶解后，加入相应的1a(r1＝h，r2＝me)(0.2mmol)，然后补加3ml无水乙醇，60℃下搅拌反应，20h反应完全，收率47％，对映体过量值为78％。2a：1hnmr(400mhz，cdcl3)：δ7.44-7.42(m，2h)，7.30(dd，j＝7.0，3.0hz，3h)，4.79-4.73(m，1h)，1.96(d，j＝3.9hz，1h)，1.56(d，j＝6.6hz，3h).13cnmr(100mhz，cdcl3)：δ132.4，129.1，129.0，123.3，91.6，84.7，59.6，25.1.
实施例19：
炔酮的克级规模不对称催化转移氢化及催化剂回收。
在手套箱中称取催化剂(l4·ir(cod)cl·h)69.0μmol和甲酸钠13.8mmol于250ml干燥洁净装有搅拌子的三口瓶中。密封好后取出，在氮气保护下加入160ml无水乙醇，充分搅拌溶解后，加入相应的1a(6.9mmol)，60℃下搅拌反应。tlc监测反应完全后，室温下减压回收乙醇，残余物使用少量正己烷溶解，过滤得到盐。滤液通过蒸馏得到产物(2)淡黄色油状液体2a，0.928g，95％ee，残余固体即为回收的催化剂。